新大遥感地学分析课件第11章 遥感测绘与制图

第11章遥感测绘与制图11.1遥感测绘

11.1.1遥感测绘常用的传感器及数据

11.1.2遥感影像构像方程及解算方法

11.1.3高分辨率遥感影像在测绘生产中的应用潜力

11.1.4遥感测绘的应用与发展

11.2遥感制图

11.2.1遥感影像地图

11.2.2常规制作遥感影像图

11.2.3计算机辅助遥感制图

11.2.4遥感系列制图

11.2.5遥感制图的应用与发展主要内容11.1遥感测绘11.1.1遥感测绘常用的传感器及数据

常用的传感器：航空摄影机（航摄仪）、全景摄影机、多光谱摄影机、多光谱扫描仪(Multi

Spectral

Scanner，MSS)、专题制图仪（Thematic

Mapper，TM）、反束光导摄像管（RBV）、HRV（High

Resolution

Visible

range

instruments）扫描仪、合成孔径侧视雷达（Side-Looking

Airborne

Radar，SLAR）。常用的遥感数据有：美国陆地卫星（Landsat）TM和MSS遥感数据，法国SPOT卫星遥感数据，加拿大Radarsat雷达遥感数据等。11.1.2遥感影像构像方程及解算方法一、遥感影像的坐标系影像的扫描坐标系：无论是空中直接数字成像还是硬拷贝扫描后形成的数字影像，其结构形式都是一个数字阵列，通常采用影像左上角作为坐标原点、c为横轴，取值为影像的列号；r为纵轴，取值为影像的行号。

像平面坐标和像空间坐标：为了描述影像中心透视投影的的特性，引入像平面坐标系o-xy，该坐标系以像主点为坐标原点，对于框幅式摄影影像，可以取近似平行于摄影方向的框标连线作为x轴，取垂直于摄影方向的框标连线作为y轴；对于直接从空间获取的数字影像，取摄影中心对影像平面之垂线与影像平面的交点(即像主点，一般为影像中心)为原点，取影像的列序列方向为x抽，取影像的行序列方向为y轴。

像空间辅助坐标系：像空间辅助坐标系是像空间坐标系旋转的结果，其原点位于摄影中心，u、v和w轴分别平行于某一地面坐标系(如摄影测量坐标系)的三轴。图11-1表示空间坐标系、像空间辅助坐标系与摄影测量坐标系之关系。地面坐标系：地面坐标系是表达影像地物空间位置参考系统，主要的几种坐标系是摄影测量坐标系、地心坐标系、空间直角坐标系、局部地球直角坐标系、局部地球旋转坐标系、地图坐标系。其他几种坐标系空间坐标系、像空间辅助坐标系与摄影测量坐标系之关系

二、框幅式遥感影像的构像方程

1、基本方程11-1框幅式遥感影像的构像方程

（2）经典的答解方法

利用地面控制点，可以求解传感器摄影中心的6个外方位元素。当考虑控制点的误差和内方位误差时，将式11-1线性化得到每一个观测值的误差方程：11-2设有m个控制点，误差方程以矩阵形式表达为

11-3对于某一个控制点i，式（11-3）中的元素可表达为11-4其中，x和y为像点坐标观测值；x′和y′为计算值，面各个系数为11-511-6

式(11-5)是一个条件观测误差方程，在平差问题中，为了对未知数实行最优无偏估计，应在Av-Bx十l＝0的条件下，求v、pv的极小值，根据条件极值拉格朗日乘数法则，可组成一个新的函数，并设权矩阵为P，则有11-7k为拉格朗日乘常熟矢量，对于式（11-7）的无附加条件的极小值的必要条件为11-811-9由式（11-8）可得

11-10将上式带入式（11-3）得11-11则

11-12

将式（11-9）转置，并将式（11-12）代入，的到式（11-3）的法方程形式为11-13

当观测值无误差且内方位为已知，，则上述各式均可做相应的简化，误差方程的法方程表达式为11-14由式(11-13)或式(11-14)，可以得到外方位的答解。3扫描式影像的构像方程（1）线性阵列传感器影像的构像方程（2）全景扫描影响构像方程(3)多光谱扫描传感器的构像方程4侧视雷达影像构像方程

（1）真实孔径雷达（SLR）影像的构像方程（2）合成孔径雷达（SAR）影像的构像方程5像点地面坐标的计算

(1)框幅式影像的前方交会（2）线性阵列影像的前方交会11.1.3高分辨率遥感影像在测绘生产中的应用潜力1高分辨率遥感影像的特征地物提取2高分辨率遥感影像获取高程信息的能力

(1)地面起伏投影差

(2)立体相对模型的基高比和视差3精度问题11.1.4遥感测绘的应用与发展11.2遥感制图11.2.1遥感影像地图遥感影像地图具有以下主要特征：

1)丰富的信息量

2)直观形象性

3)具有一定数学基础

4)现势性强新型影像地图代表了影像地图制作技术发展的主要趋势：电子影像地图多媒体影像地图立体全息影像地图11.2.2常规制作遥感影像图

根据任务要求对影像地图进行设计遥感影像的选择地理基础底图的选取影像几何纠正、镶嵌影像的处理、目视解译制作线划注记版，套合地图基本要素遥感影像地图印制11.2.3计算机辅助遥感制图遥感图像地图地理要素选取图像数据变换（图像增强处理）确立专题分类体系图像识别计算机分类目视判读扫描回放分色扫描制印专题地图专题类型图专题类型图与底图套合地理信息数据制图要素及技术分析实测控制点几何纠正选纠正点专题图底图数字化底图与专题类型图匹配11.2.4遥感系列制图一、遥感系列地图与地理底图系列地图：简单说就是在内容上和时间上有关联的一组地图。我们所讨论的系列地图，是指根据共同的制图目的，利用统一的制图信息源，按照统一的设计原则，成套编制的遥感专题地图。

地理底图的编制程序：采用常规的方法编制地理底图时，首先选择制图范围内相应比例尺的地形图，进行展点、镶嵌、照像，制成地图薄膜片，然后将膜片蒙在影像图上，用以更新地形图的地理要素。经过地图概括，最后制成供转绘专题影像图的地理底图，其比例尺与专